Metalografia

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Título de la práctica:
Mecánica de fractura.

Objetivos:
• Estudiar y analizar las fallas de los materiales, mediante la observación.
• Identificar las características más sobresalientes de la fractura según el material.
• Conocer los diferentes tipos de microscopios con los cuales se observan y analizan las estructuras.


Referencia Bibliográfica:
• Askeland, Donald R; Phule,Pradeep P. Ciencia e ingeniería de los materiales. 4ta edición. México: Thomson, 2004. 1004 p. : il.
• http://es.wikipedia.org/wiki/Mecánica_de_la_fractura
• http://www.kalipedia.com/kalipediamedia/cienciasnaturales/media/200709/24/fisicayquimica/20070924klpcnafyq_141_Ees_SCO.png

Equipos utilizados:
No aplica

Materiales utilizados:
1. Lupa.
2. Probeta del material a analizar
Acero.
Cobre.Aluminio.
Madera.
Ladrillo.

Introducción.

Mecánica de fractura es una rama de la mecánica de sólidos ocupada del estudio de la formación de grietas en materiales. Utiliza métodos analíticos derivados de otras ramas de la mecánica para estudiar los mecanismos que propagan las fuerzas en una grieta, y métodos experimentales relativos a la mecánica de sólidos para determinar lasresistencias relativas del material a la fractura.

En la ciencia de materiales, la mecánica de fractura es una herramienta importante para mejorar el desempeño mecánico de materiales y componentes. Ésta aplica la física de tensión y cortante, en particular las teorías de elasticidad y plasticidad, a los defectos cristalográficos microscópicos de los materiales para predecir la fractura macroscópicamecánica de los cuerpos. La fractografía es altamente utilizada en la mecánica de fractura para entender las causas de falla y también verifica las predicciones teóricas identificando las fallas reales.

Los microscopios son el medio esencial para realizar los análisis de estas estructuras. El examen microscópico se puede realizar utilizando cualquiera de los tres tipos de microscopios másutilizados entre los que se encuentra el microscopio óptico, microscopio electrónico de transmisión de electrones y microscopio electrónico de barrido, todo depende de la resolución o aumento que sea requerido para el análisis.

Desarrollo.
1. Observe las fracturas.
1.a) Dibuje o fotografíe las diferentes fracturas observadas a simple vista o con lupa y analice.

Acero Cobre AluminioLa fractura dúctil de un metal tiene lugar después de una intensa deformación plástica. Si consideramos una probeta redonda y se aplica un esfuerzo a la probeta tal que exceda su resistencia máxima a la tensión, y se mantiene suficiente tiempo, la probeta se fracturará. En la práctica, las fracturas dúctiles son menos frecuentes que las frágiles, y su principal causa es el exceso de carga aplicadoa la pieza, que puede ocurrir como resultado de un diseño erróneo, una fabricación inadecuada o un abuso (someter la pieza a niveles de carga por encima del soportado).

Llegado a un punto del ensayo, las deformaciones se concentran en la parte central de la probeta apreciándose una acusada reducción de la sección diametral, momento a partir del cual las deformaciones continuarán acumulándosehasta la rotura de la probeta por esa zona. Esta zona de sección reducida es la que se conoce con el nombre de estricción.

Madera Ladrillo

La fractura frágil sucede en los metales y aleaciones de alta resistencia o en los metales y aleaciones con mala ductilidad y tenacidad. Además aun los metales que normalmente son dúctiles pueden fallar en forma frágil a bajas temperaturas, agrandes velocidades de deformación (por ejemplo por impacto). Las fracturas frágiles se observan con frecuencia cuando es el impacto y no la sobrecarga lo que causa la falla.

La fractura frágil tiene propagación rápida de la grieta sin deformación plástica. Normalmente, la superficie de fractura es lisa y perpendicular al esfuerzo aplicado en un ensayo de tensión. Si falla sucede por...
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